笛卡爾坐標系的定義 :
1、每個2D笛卡爾坐標系都有一個特殊的點，稱為原點（0,0）它是坐標系的中心。
2、每個2D笛卡爾坐標系都有兩條過原點的直線向兩邊無限延伸，稱為軸，兩個軸互相垂直。
笛卡爾坐標系定位
坐標系是一個精確定位點的框架。為了在笛卡爾坐標系中定位點，引入了笛卡爾坐標的概念。在2D平面中，兩個數(shù)(x,y)就可以定義一個點。坐標的每個分量都表明了該點與原點之間的距離和方位，每個分量都是到相應(yīng)軸的有符號距離。如下圖所示，x分量表示該點到y(tǒng)軸的有符號距離，同樣y分量表示該點到x軸的有符號距離。“有符號距離”指在某個方向上距離為正，而在相反方向為負。
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3D坐標系：
3D坐標系表示三維空間系，3D坐標系存在三個軸，比2D坐標系多了一個Z軸,3個軸相互垂直，也就是沒個軸都有垂直于其他兩個軸。在3D坐標系中點位需要3個數(shù)：x、y、z.
左手坐標系、右手坐標系：
3d坐標系存在兩種完全不同的坐標系，左手坐標系和右手坐標系。如果屬于相同的坐標系，可以通過旋轉(zhuǎn)來重合，否則是不可以重合的。兩個坐標系之間沒有好壞，之是應(yīng)用與不懂的場景。 計算機中使用左手坐標系，線性代數(shù)中使用右手坐標系。
多坐標系：
為什么使用多坐標系？因為在不同的情況下使用不同的坐標系更加的方便。某些信息只有在特定的上下文環(huán)境中獲得。
一些有用的坐標系：
1、世界坐標系：是一個特殊的坐標系，它建立了描述其他坐標系所需要的參考框架，另一方面說，能用時間坐標系描述其他坐標系的位置，而不能用更大的坐標系來描述世界坐標系。
2、物體坐標系：特定物體相關(guān)聯(lián)的坐標系。當物體位移或改變方向時，和該物體相關(guān)的坐標系也隨之移動和改變方向。比如告訴你“向前走一步”，則是向你的物體坐標系發(fā)指令。“前”、“后”、“左”、“右”這樣的概念只有物體坐標系才有意義。“向左轉(zhuǎn)”是物體坐標系，“向東”則是世界坐標系。有時物體坐標系也稱作模型坐標系，模型頂點的坐標都是在模型坐標系中描述的。
3、攝像機坐標系：觀察者密切相關(guān)的坐標系。攝像機坐標系被看作是一種特殊的物體坐標系，該物體坐標系定義攝像機的屏幕可視區(qū)域。在攝像機坐標系中，攝像機在原點，x軸向右，z軸向前，y軸向上。一個攝像機坐標系如下圖所示。關(guān)于攝像機坐標系的軸向約定可能不同。許多圖形學書中習慣用右手坐標系，z軸向外，即從屏幕指向讀者。2D屏幕上顯示的內(nèi)容就是3D攝像機坐標系通過投影轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)的。
4、慣性坐標系：為了簡化世界坐標系到物體坐標系之間的轉(zhuǎn)換，才有了慣性坐標系。慣性坐標系的原點和物體坐標系的原點重合，但慣性坐標系的軸平行于世界坐標系軸。所以從物體坐標系轉(zhuǎn)換為慣性坐標系只需要旋轉(zhuǎn)，從慣性坐標系到世界坐標系只需要平移。
5、嵌套坐標系：3D虛擬世界中每個物體都有自己的坐標系———-自己的原點和坐標軸。每個模型都有自己的原點和坐標軸，模型的子物體就是在這個嵌套坐標系中。
物體坐標系到世界坐標系的轉(zhuǎn)換：
1、旋轉(zhuǎn)物體坐標系到慣性坐標系。將物體坐標軸旋轉(zhuǎn)到與慣性坐標系重合。
2、將慣性坐標系原點平移至世界坐標系。
關(guān)于Unity的一些坐標系的知識：
Unity是左手坐標系
世界坐標系：我們在場景中添加物體（如：Cube），他們都是以世界坐標顯示在場景中的。transform.position可以獲得該位置坐標。
屏幕坐標系：以像素來定義的，以屏幕的左下角為（0，0）點，右上角為（Screen.width，Screen.height），Z的位置是以相機的世界單位來衡量的。注：鼠標位置坐標屬于屏幕坐標，Input.mousePosition可以獲得該位置坐標，手指觸摸屏幕也為屏幕坐標，Input.GetTouch(0).position可以獲得單個手指觸摸屏幕坐標。
繪制GUI界面的坐標系：這個坐標系與屏幕坐標系相似，不同的是該坐標系以屏幕的左上角為（0，0）點，右下角為（Screen.width，Screen.height）。
視口坐標系：視口坐標是標準的 相對于相機的。相機的左下角為（0，0）點，右上角為（1，1）點，Z的位置是以相機的世界單位來衡量的。
世界坐標→屏幕坐標：camera.WorldToScreenPoint(transform.position);這樣可以將世界坐標轉(zhuǎn)換為屏幕坐標。其中camera為場景中的camera對象。
屏幕坐標→視口坐標：camera.ScreenToViewportPoint(Input.GetTouch(0).position);這樣可以將屏幕坐標轉(zhuǎn)換為視口坐標。其中camera為場景中的camera對象。
視口坐標→屏幕坐標：camera.ViewportToScreenPoint();
視口坐標→世界坐標：camera.ViewportToWorldPoint();
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Position : MonoBehaviour
{
//場景的相機，拖放進來
public Camera camera;
//場景的物體
private GameObject obj;
void Start()
{
//初始化
obj = GameObject.Find("Plane");
}
void Update()
{
if (Input.GetMouseButtonDown(0))
{
print("世界坐標" + obj.transform.position);
print("屏幕坐標" + Input.mousePosition);
print("Plane 世界坐標→屏幕坐標" + camera.WorldToScreenPoint(obj.transform.position));
print("鼠標屏幕坐標→視口坐標" + camera.ScreenToViewportPoint(Input.mousePosition));
print("Plane 世界坐標→視口坐標" + camera.WorldToViewportPoint(obj.transform.position));
}
}
}
